Standard POSIX: kaj je to in čemu služi?

Zadnja posodobitev: 19 januar 2024
Avtor: Jaime Herrera

El Standard POSIX Mnogim uporabnikom operacijskih sistemov je neznan, tudi tistim, katerih sistemi so v skladu z njim standardizirani. Zato bom v tem članku poskušal razložiti, kaj je, za kaj se uporablja, kako vpliva na operacijske sisteme in kaj so standardizirani operacijski sistemi.

Kaj je POSIX?

Uporaba aplikacij za Linux v Chromebookih

Standard POSIX (vmesnik prenosnega operacijskega sistema) Gre za niz standardov, ki opredeljujejo skupni vmesnik za operacijske sisteme, podobne UNIX-u. Razvit je bil za spodbujanje prenosljivosti programske opreme med različnimi operacijskimi sistemi, podobnimi UNIX-u, in zagotavljanje visoke ravni združljivosti med njimi.

Standard POSIX določa številne programski vmesniki, ukazi ukazne vrstice in pripomočki, kot tudi formate datotek in konvencije za interakcijo s programi in operacijskim sistemom. Te specifikacije v veliki meri temeljijo na funkcijah in funkcionalnostih tradicionalnih operacijskih sistemov UNIX, kot so osnovni ukazi, upravljanje datotek, komunikacija med procesi, nadzor procesov in signali, med drugim.

Z upoštevanjem standarda POSIX lahko razvijalci pišejo programska oprema, ki je združljiva s široko paleto operacijskih sistemov UNIX, kar olajša prenosljivost in interoperabilnost. Poleg tega je standard POSIX vplival na druge operacijske sisteme, ki niso UNIX, kot sta Linux in macOS, ki so implementirali številne specifikacije POSIX.

Pomembno je omeniti, da standard POSIX zajema različne komponente in sorodni standardi, kot so POSIX.1 (sistemski vmesniki in knjižnice), POSIX.2 (ukazi in pripomočki), POSIX.4 (niti), POSIX.5 (komunikacija v realnem času) in drugi. Vsak od teh standardov obravnava različne vidike operacijskega sistema in zagotavlja skupno osnovo za razvoj programske opreme v okoljih, skladnih s POSIX.

Standardi ali različice

Standard POSIX je sestavljen iz več podstandardi ki predstavljajo razlike med njimi. In to so:

  • Prvi od teh je IEEE 1003.1, ki je osnovna specifikacija prvotnega standarda POSIX, objavljenega leta 1988. Predstavlja najosnovnejšo specifikacijo POSIX.
  • Druga izdaja, znana kot IEEE 1003.1-2001 ali POSIX 2001/C99, je bila objavljena leta 2001 in vsebuje številne posodobitve in izboljšave v primerjavi z originalno izdajo.
  • Tretja izdaja z imenom IEEE 1003.1-2008 ali POSIX 2008/C2008 je bila objavljena leta 2008 in prav tako prinaša spremembe in dodatke v primerjavi s prejšnjimi izdajami.
  • Četrta izdaja z imenom IEEE 1003.1-2017 ali POSIX 2017/C17 je bila objavljena leta 2017 in standard še naprej razvija z novimi specifikacijami in funkcijami.

Poleg teh podstandardov obstaja še drug z imenom IEEE 1003.2, ki je bil namenjen definiranju vmesnika prenosnega operacijskega sistema (POSIX) posebej za sisteme, ki temeljijo na arhitekturi SPARC. Gre za razširitev specifikacije IEEE 1003.1-2001 in se včasih imenuje SPARC-2003.

Zgodovina POSIX-a

La Prva objava standarda je bila leta 1988., sledila pa je druga leta 2001 in tretja leta 2008. Nato je leta 2017 izšla četrta izdaja.

Predlog za vzpostavitev standarda za Unix sistemi Unix se je pojavil konec sedemdesetih let prejšnjega stoletja. Takrat je bil Unix relativno nov operacijski sistem, a znan po svoji učinkovitosti in moči. Da bi bil bolj uporaben v poslovnih okoljih, se je pojavila ideja o opredelitvi standarda, ki bi zagotavljal prenosljivost sistemov Unix. Takrat je obstajalo več različic sistemov Unix, kar je uporabnikom in razvijalcem oteževalo združljivost med njimi. Zato je bila vzpostavitev standarda predstavljena kot rešitev za spodbujanje združljivosti.

  Kako aktivirati način brez beleženja zgodovine in zasebno brskati v katerem koli brskalniku

Ko je Inštitut za Inženirji elektrotehnike in elektronike (IEEE) Ko je bila prva izdaja standarda objavljena leta 1988, je bil Unix že vrsto let na trgu in dobro uveljavljen. To je olajšalo proces standardizacije sistemov Unix in omogočilo večjo združljivost med njimi.

Prednosti in slabosti

Standard POSIX ponuja več prednosti za razvijalce in uporabnike operacijskih sistemov. Tukaj je nekaj izmed njih: najbolj izjemne prednosti:

  • PrenosljivostEna glavnih prednosti POSIX-a je njegova sposobnost spodbujanja prenosljivosti programske opreme med različnimi operacijskimi sistemi UNIX. Z upoštevanjem specifikacij POSIX se lahko programi izvajajo na več platformah brez večjih sprememb. To olajša razvoj aplikacij, ki delujejo dosledno v različnih okoljih.
  • združljivost: zagotavlja visoko raven združljivosti med operacijskimi sistemi UNIX, ki izvajajo njegove specifikacije. To pomeni, da se bodo ukazi, programski vmesniki in pripomočki, ki jih definira POSIX, obnašali podobno v različnih sistemih. Razvijalci in uporabniki lahko zaupajo, da bo programska oprema, ki temelji na POSIXu, delovala dosledno in predvidljivo na različnih platformah.
  • Interoperabilnost: POSIX spodbuja interoperabilnost med aplikacijami UNIX in operacijskimi sistemi. Z zagotavljanjem standardnega vmesnika olajša komunikacijo in izmenjavo podatkov med programi. To je še posebej uporabno v okoljih, kjer mora več sistemov ali aplikacij sodelovati in učinkovito deliti informacije.
  • Skupna baza znanja: Ustvari skupno bazo znanja med razvijalci in uporabniki operacijskega sistema UNIX. Na voljo so številni viri, knjižnice, orodja in dokumentacija, ki so skladni s standardom POSIX. To olajša dostop do virov podpore, reševanje težav in deljenje rešitev znotraj skupnosti razvijalcev.
  • Prilagodljivost in izbiraPOSIX opredeljuje širok nabor funkcij in možnosti, ki jih lahko implementirajo operacijski sistemi. To razvijalcem daje fleksibilnost pri izbiri specifičnih funkcij, ki najbolj ustrezajo njihovim potrebam. Uporabniki imajo tudi koristi od možnosti in možnosti izbire med različnimi operacijskimi sistemi, ki so skladni s POSIX.

La edina slabost Slabost uporabe POSIX-a je, da je zapleten in težaven za implementacijo in razumevanje. Kot lahko vidite, prednosti POSIX-a daleč odtehtajo slabosti. Zdaj, ko veste, kaj je POSIX in kako deluje, se lahko odločite, ali je pravi za vas.

Implementacija in skladnost s standardom POSIX

Izvajanje in skladnost s standardom POSIX v operacijskih sistemih vključuje več vidikov. Nekateri ključni dejavniki so opisani spodaj:

  • Izvajanje standardaOperacijski sistemi, ki želijo biti skladni s standardom POSIX, morajo implementirati programske vmesnike, ukaze, pripomočke in formate datotek, ki jih določa standard. To vključuje razvoj in vzdrževanje knjižnic, interpreterjev ukazov in sistemskih storitev, potrebnih za pravilno delovanje aplikacij POSIX.
  • Skladnost s specifikacijamiDa bi bili operacijski sistemi skladni s standardom POSIX, morajo upoštevati podrobne specifikacije standarda in zagotoviti, da njihove implementacije izpolnjujejo določene zahteve. To lahko zahteva obsežno testiranje, preverjanje skladnosti in prilagoditve implementacije, da se zagotovi, da operacijski sistemi upoštevajo standarde, ki jih določa POSIX.
  • Certifikati in standardi skladnostiNekateri operacijski sistemi lahko zahtevajo certificiranje ali upoštevanje posebnih standardov skladnosti, da bi dokazali svojo skladnost s POSIX. Na primer, Inštitut inženirjev elektrotehnike in elektronike (IEEE) ima delovno skupino, namenjeno testiranju in certificiranju POSIX, operacijski sistemi pa se lahko testirajo za dosego certifikata POSIX.
  • Vzdrževanje in posodobitev: Sčasoma se je razvijal in operacijski sistemi se morajo nenehno posodabljati, da bi sledili novim različicam in revizijam standarda. To vključuje spremembe in izboljšave obstoječe implementacije, da se vključijo nove funkcije in popravki, uvedeni s posodobitvami POSIX.
  • Retroaktivna združljivostKer je POSIX dolgo uveljavljen standard, si operacijski sistemi običajno prizadevajo ohraniti tudi združljivost s starejšimi različicami POSIX-a. To zagotavlja, da aplikacije in programska oprema, razvita za starejše različice standarda, še naprej pravilno delujejo tudi na novejših različicah.
  • Dokumentacija in podpora: Operacijski sistemi, ki implementirajo POSIX, morajo zagotoviti ustrezno dokumentacijo, ki opisuje funkcije, vmesnike in funkcionalnost, ki so skladne s POSIX. To razvijalcem pomaga razumeti, kako uporabljati funkcije in pripomočke POSIX v operacijskem sistemu ter kako odpraviti morebitne težave ali nezdružljivosti.
  Kako delujejo kodeki

Operacijski sistemi POSIX

obstaja več operacijski sistemi, ki so skladni s standardom POSIX v različni meri. Nekateri najbolj znani in široko uporabljeni operacijski sistemi, ki izvajajo POSIX, so:

  • Linux: Gre za odprtokodni operacijski sistem, ki temelji na jedru Linuxa. Večina distribucij Linuxa, kot so Ubuntu, Fedora, Debian in CentOS, je skladnih s POSIX in si prizadevajo za skladnost s specifikacijami standarda.
  • macOSAppleov operacijski sistem za računalnike Mac prav tako v veliki meri uporablja POSIX. macOS temelji na jedru Darwin, ki je različica BSD, operacijskega sistema, ki izhaja iz UNIX-a in je skladen s POSIX.
  • FreeBSD: Gre za odprtokodni operacijski sistem, ki temelji na BSD in je znan po visoki združljivosti s POSIX. Kot veja BSD FreeBSD podeduje številne funkcije in funkcionalnosti UNIX-a ter v veliki meri sledi specifikacijam POSIX.
  • Solaris: Gre za operacijski sistem, ki ga je razvil Oracle in izhaja iz sistema UNIX System V. Solaris je bil v preteklosti znan po svoji skladnosti s standardom POSIX in podpori vmesnikom in orodjem, ki jih ta standard določa.
  • AIX: AIX je IBM-ov operacijski sistem, ki temelji na UNIX System V. AIX je implementiral POSIX v več različicah, kar zagotavlja znatno združljivost s standardnimi vmesniki in funkcijami, ki jih definira POSIX.

Pomembno je omeniti, da čeprav ti operacijski sistemi izvajajo POSIX, lahko obstajajo razlike v skladnosti in podpori med različnimi različicami standarda. Poleg tega obstajajo tudi drugi manj znani in nišni operacijski sistemi, ki prav tako izvajajo POSIX v različni meri.

  Zanimiva dejstva o programski opremi in programih, ki jih niste poznali

Poleg tega je treba opozoriti, da so operacijski sistemi A/UX, AIX, BSD OS, DSPnano, HP-UX, IRIX, LynxOS, Integrity, macOS, Minix, MPE/iX, QNX, RTEMS, Solaris, Unison RTOS, UnixWare, velOSity in VxWorks v celoti skladni s POSIX.

Medtem ko so BeOS, Haiku, FreeBSD, GNU/Linux, Contiki, NetBSD, Nucleus RTOS, OpenBSD, OpenSolaris, PikeOS, RTOS, RTEMS, Sanos, SkyOS, Syllable in VSTa, med drugim večinoma združljivi s POSIX.

Lahko bi ustvarili tudi drugo kategorijo POSIX za Windows, saj je POSIX tesno povezan s svetom Unixa, res pa je tudi, da obstajajo nekatera okolja in programska oprema POSIX znotraj Microsoftovega sistema, kot so Cygwin, UWIN, MKS Toolkit, pa tudi Microsoft POSIX Subsystem in Windows Services for UNIX.

Prihodnost standarda

Standard POSIX je bil temeljni steber pri razvoju operacijskih sistemov UNIX in je skozi leta dokazal svojo pomembnost in uporabnost. Vendar pa na prihodnost standarda POSIX vplivajo tudi trendi in razvoj v tehnološki krajini. Tukaj je nekaj premislekov za prihodnost:

  • Razvoj in posodobitveStandard POSIX se je sčasoma razvijal z novimi revizijami in različicami, da bi se prilagodil tehnološkemu napredku in spreminjajočim se potrebam. Pričakuje se, da se bo standard še naprej razvijal in posodabljal, da bi se spopadel z novimi izzivi in ​​izkoristil nove priložnosti.
  • Sprejemanje novih operacijskih sistemovKo se bodo pojavili novi operacijski sistemi in računalniška okolja, bodo nekateri od njih morda sprejeli ali prilagodili standard POSIX. To bo odvisno od potreb teh operacijskih sistemov glede združljivosti, prenosljivosti in interoperabilnosti, pa tudi od povpraševanja po POSIX-u in njegovega sprejemanja v teh kontekstih.
  • Vpliv alternativnih standardov in tehnologijZ nastajanjem novih standardov in tehnologij na področju operacijskih sistemov in računalništva se lahko pojavijo alternative ali dopolnila standardu POSIX. Na primer, vse večje sprejemanje vsebnikov in tehnologij virtualizacije, kot sta Docker in Kubernetes, je uvedlo nove pristope k uvajanju in izvajanju aplikacij, kar lahko vpliva na ustreznost in uporabo standarda POSIX v nekaterih kontekstih.
  • Upoštevanje zmogljivosti in učinkovitostiV prizadevanju za izboljšanje zmogljivosti in energetske učinkovitosti se lahko pojavijo novi vmesniki in pristopi, ki odstopajo od nekaterih značilnosti standarda POSIX. Operacijski sistemi lahko sprejmejo posebne tehnologije in tehnike za optimizacijo zmogljivosti in učinkovitosti, kar lahko zahteva prilagoditve ali prilagoditve implementacije standarda.